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基于VMIB的岩石围压破坏二维多尺度数值模拟
被引量：
1
1
作者
张振南
葛修润
张孟喜
《岩土力学》
EI
CSCD
北大核心
2008年第1期219-224,共6页
VMIB(Virtual Multi-dimensional Internal Bonds)模型是在VIB(Virtual Internal Bond)模型基础上发展起来的一种多尺度力学模型。VIB认为,固体材料在微观上是由随机分布的质量微粒(Material particle)构成,微粒与微粒之间由一虚内键(vi...
VMIB(Virtual Multi-dimensional Internal Bonds)模型是在VIB(Virtual Internal Bond)模型基础上发展起来的一种多尺度力学模型。VIB认为,固体材料在微观上是由随机分布的质量微粒(Material particle)构成,微粒与微粒之间由一虚内键(virtual internal bond)连结,材料的宏观本构方程则直接由微粒之间的连结法则(Cohesive law)导出。而在VMIB中,微粒之间引入了切向效应,材料的宏观本构方程由虚内键刚度系数导出。由于考虑了微粒之间的切向效应,VMIB能够再现材料不同泊松比。依据VMIB,材料的宏观力学行为决定于微观虚内键的演化。岩石材料在围压条件下强度显著增强,破坏模式一般表现为剪切破坏,其微观机制在于虚内键的演化决定于自身的法向和切向变形,并且演化速度决定于连续层次上材料微元的应力状态。为描述这种微观虚内键的演化机制,提出了一种虚内键演化方程。通过该演化方程,可以宏观再现岩石材料在围压条件下的断裂破坏行为。作为初步应用,没有考虑材料的塑性变形机制,因此,还有待于进一步的理论完善。
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关键词
脆性材料
围压
剪切裂纹
破坏
多维虚内键模型
多尺度模拟
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职称材料
一种模拟节理岩体破坏的新方法:单元劈裂法
被引量：
18
2
作者
张振南
陈永泉
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第12期1858-1865,共8页
在有限单元法中,三结点三角单元在几何上具有独特的优点,即当一条裂纹贯穿单元(单元劈裂)时,总有一结点位于裂纹的一侧,而另外两个结点位于裂纹的另一侧。位于一侧的两个结点与位于另外一侧的一个结点可以潜在地构成两个接触点对,从而...
在有限单元法中,三结点三角单元在几何上具有独特的优点,即当一条裂纹贯穿单元(单元劈裂)时,总有一结点位于裂纹的一侧,而另外两个结点位于裂纹的另一侧。位于一侧的两个结点与位于另外一侧的一个结点可以潜在地构成两个接触点对,从而可以利用这两个接触点对来推导劈裂单元的刚度矩阵,以再现裂纹面之间的接触和摩擦效应。利用该三角单元的几何特点,提出了单元劈裂法,用于模拟节理或其它裂纹的扩展问题。由于劈裂单元刚度矩阵与原三角单元享有共同的结点,因而在模拟裂纹扩展过程中无需为设置节理单元而改变原网格划分方案,这为节理扩展的数值模拟提供了很大方便,提高了计算效率。在劈裂单元刚度矩阵推导过程中,没有考虑单元劈裂后所形成两个块体自身的弹塑性变形,所以该方法只是一种近似方法。对相应试验进行了数值模拟,结果表明该方法是有效的。
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关键词
单元劈裂法
节理扩展
裂纹
数值模拟
多维虚内键模型
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职称材料
题名
基于VMIB的岩石围压破坏二维多尺度数值模拟
被引量：
1
1
作者
张振南
葛修润
张孟喜
机构
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
上海大学土木工程系
出处
《岩土力学》
EI
CSCD
北大核心
2008年第1期219-224,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.50609013)
中国科学院岩土力学重点实验室资助课题(No.Z110511)
文摘
VMIB(Virtual Multi-dimensional Internal Bonds)模型是在VIB(Virtual Internal Bond)模型基础上发展起来的一种多尺度力学模型。VIB认为,固体材料在微观上是由随机分布的质量微粒(Material particle)构成,微粒与微粒之间由一虚内键(virtual internal bond)连结,材料的宏观本构方程则直接由微粒之间的连结法则(Cohesive law)导出。而在VMIB中,微粒之间引入了切向效应,材料的宏观本构方程由虚内键刚度系数导出。由于考虑了微粒之间的切向效应,VMIB能够再现材料不同泊松比。依据VMIB,材料的宏观力学行为决定于微观虚内键的演化。岩石材料在围压条件下强度显著增强,破坏模式一般表现为剪切破坏,其微观机制在于虚内键的演化决定于自身的法向和切向变形,并且演化速度决定于连续层次上材料微元的应力状态。为描述这种微观虚内键的演化机制,提出了一种虚内键演化方程。通过该演化方程,可以宏观再现岩石材料在围压条件下的断裂破坏行为。作为初步应用,没有考虑材料的塑性变形机制,因此,还有待于进一步的理论完善。
关键词
脆性材料
围压
剪切裂纹
破坏
多维虚内键模型
多尺度模拟
Keywords
brittle material
confining pressure
shear fracture
failure
VMIB
multiscale simulation
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
一种模拟节理岩体破坏的新方法:单元劈裂法
被引量：
18
2
作者
张振南
陈永泉
机构
上海大学土木工程系
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第12期1858-1865,共8页
基金
国家自然科学基金项目(50609013)
文摘
在有限单元法中,三结点三角单元在几何上具有独特的优点,即当一条裂纹贯穿单元(单元劈裂)时,总有一结点位于裂纹的一侧,而另外两个结点位于裂纹的另一侧。位于一侧的两个结点与位于另外一侧的一个结点可以潜在地构成两个接触点对,从而可以利用这两个接触点对来推导劈裂单元的刚度矩阵,以再现裂纹面之间的接触和摩擦效应。利用该三角单元的几何特点,提出了单元劈裂法,用于模拟节理或其它裂纹的扩展问题。由于劈裂单元刚度矩阵与原三角单元享有共同的结点,因而在模拟裂纹扩展过程中无需为设置节理单元而改变原网格划分方案,这为节理扩展的数值模拟提供了很大方便,提高了计算效率。在劈裂单元刚度矩阵推导过程中,没有考虑单元劈裂后所形成两个块体自身的弹塑性变形,所以该方法只是一种近似方法。对相应试验进行了数值模拟,结果表明该方法是有效的。
关键词
单元劈裂法
节理扩展
裂纹
数值模拟
多维虚内键模型
Keywords
element partition method
joint propagation
fracture
numerical simulation
virtual multidimensional internal bond model
分类号
TU457 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于VMIB的岩石围压破坏二维多尺度数值模拟
张振南
葛修润
张孟喜
《岩土力学》
EI
CSCD
北大核心
2008
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种模拟节理岩体破坏的新方法:单元劈裂法
张振南
陈永泉
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
18
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
统计分析
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